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《2019版高考数学一轮复习 第4章 平面向量 4.3 平面向量的数量积及其应用学案 文.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、4.3 平面向量的数量积及其应用[知识梳理]1.两个向量的夹角2.平面向量的数量积3.平面向量数量积的性质设a,b都是非零向量,e是单位向量,θ为a与b(或e)的夹角,则(1)e·a=a·e=
2、a
3、cosθ.(2)a⊥b⇔a·b=0.(3)当a与b同向时,a·b=
4、a
5、
6、b
7、;当a与b反向时,a·b=-
8、a
9、
10、b
11、.特别地,a·a=
12、a
13、2或
14、a
15、=.(4)cosθ=.(5)
16、a·b
17、≤
18、a
19、
20、b
21、.4.平面向量数量积满足的运算律(1)a·b=b·a;(2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)(λ为实数);(3)(a+b)·c=a·c+b·c.5.平面向量数量积
22、有关性质的坐标表示设向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=x1x2+y1y2,由此得到(1)若a=(x,y),则
23、a
24、2=x2+y2或
25、a
26、=.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点间的距离
27、AB
28、=
29、
30、=.(3)设两个非零向量a,b,a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a⊥b⇔x1x2+y1y2=0.(4)设两个非零向量a,b,a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ是a与b的夹角,则cosθ=.特别提醒:(1)a在b方向上的投影与b在a方向上的投影不是一个概念,要加以区别.(2)对于两个非零向量a与b,由于当θ=0°时,
31、a·b>0,所以a·b>0是两个向量a,b夹角为锐角的必要而不充分条件;a·b=0也不能推出a=0或b=0,因为a·b=0时,有可能a⊥b.(3)在实数运算中,若a,b∈R,则
32、ab
33、=
34、a
35、·
36、b
37、,若a·b=b·c(b≠0),则a=c.但对于向量a,b却有
38、a·b
39、≤
40、a
41、·
42、b
43、;若a·b=b·c(b≠0),则a=c不一定成立.例如a·b=
44、a
45、
46、b
47、cosθ,当cosθ=0时,a与c不一定相等.又如下图,向量a和c在b的方向上的投影相等,故a·b=b·c,但a≠c.(4)两个向量的数量积是一个实数.∴0·a=0(实数)而0·a=0.(5)数量积不满足结合律(
48、a·b)·c≠a·(b·c).(6)a·b中的“·”不能省略.[诊断自测]1.概念辨析(1)一个向量在另一个向量方向上的投影为数量,而不是向量.( )(2)两个向量的数量积是一个实数,向量的加、减、数乘运算的结果是向量.( )(3)若a·b>0,则a和b的夹角为锐角;若a·b<0,则a和b的夹角为钝角.( )(4)在△ABC中,A·B=
49、A
50、·
51、B
52、cosB.( )答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×2.教材衍化(1)(必修A4P108T3)已知a·b=-12,
53、a
54、=4,a和b的夹角为135°,则
55、b
56、为( )A.12B.6C.3D.3答案 B解
57、析 a·b=-12=
58、a
59、
60、b
61、cos135°,解得
62、b
63、=6.故选B.(2)(必修A4P104例1)已知
64、a
65、=5,
66、b
67、=4,a与b的夹角θ=120°,则向量b在向量a方向上的投影为________.答案 -2解析 由数量积的定义知,b在a方向上的投影为
68、b
69、cosθ=4×cos120°=-2.3.小题热身(1)(2017·包头质检)已知向量=,=,则∠ABC=( )A.30°B.45°C.60°D.120°答案 A解析 cos∠ABC==,所以∠ABC=30°.故选A.(2)已知向量a,b的夹角为60°,
70、a
71、=2,
72、b
73、=1,则
74、a+2b
75、=_______
76、_.答案 2解析 由题意知a·b=
77、a
78、
79、b
80、cos60°=2×1×=1,则
81、a+2b
82、2=(a+2b)2=
83、a
84、2+4
85、b
86、2+4a·b=4+4+4=12.所以
87、a+2b
88、=2.题型1 平面向量数量积的运算角度1 求数量积 已知△ABC是边长为1的等边三角形,点D,E分别是边AB,BC的中点,连接DE并延长到点F,使得DE=2EF,则·的值为( )A.-B.C.D.本题可采用向量基底法、坐标法.答案 B解析 解法一:如图,·=(+)·=·=·=·=·=-·+2=-×1×1×cos60°+×12=.故选B.解法二:建立平面直角坐标系,如图.则B,C,A,所以=(
89、1,0).易知DE=AC,则EF=AC=,因为∠FEC=60°,所以点F的坐标为,所以=,所以·=·(1,0)=.故选B.方法技巧求两个向量的数量积的两种方法1.利用定义.2.利用向量的坐标运算.如典例.冲关针对训练1.若菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,点E,F分别在边BC,DC上,BE=λBC,DF=μDC.若·=1,·=-,则λ+μ=( )A.B.C.D.答案 C解析 以,为基向量,则·=(+λ)·(+μ)=μ2+λ2+(1+λμ)·=4(μ+λ)-2(1+λμ)=1①.·=(λ-1)·(μ-1)=-2(λ-1)(μ-1)=-②,由①②可得λ+